(57)【要約】【課題】電力系統の受電電力の一時的な増大を防止でき、かつ逆潮流運転を回避でき、また燃料電池の容量を必要以上に大きくすることのない燃料電池発電装置を得る。【解決手段】電力系統１と燃料電池３と連系して運転し、該１からの受電電力及び該３からの発電出力により電力消費機器４１，４２、５１，５２の全てに必要な電力を供給可能であって、該４１，４２、５１，５２のうち非運転状態にある電力消費機器からの起動要求信号が入力されたとき、該電力消費機器が運転を開始した際に前記燃料電池の発電出力が最高出力値をオーバーするか否かを判断すると共に、該オーバーすると判断された場合は前記電力消費機器の運転開始を待機の状態とし、前記燃料電池の発電出力が最高出力値をオーバーしない状態に移行した時点で前記起動要求信号を発した電力消費機器に運転開始許可信号を与える制御手段６を備えたもの。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力会社の電力系統と燃料電池を独立して運転し、かつ該燃料電池からの発電出力により複数の電力消費機器の全てに必要な電力を供給可能な燃料電池発電装置において、
前記電力消費機器のうち非運転状態にある電力消費機器からの起動要求信号が入力されたとき、該電力消費機器が運転を開始した際に前記燃料電池の発電出力が最高出力値をオーバーするか否かを判断すると共に、該オーバーすると判断された場合は前記電力消費機器の運転開始を待機の状態とし、前記燃料電池の発電出力が最高出力値をオーバーしない状態に移行した時点で前記起動要求信号を発した電力消費機器に運転開始許可信号を与える制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項２】
電力会社等の電力系統と燃料電池を独立して運転し、かつ該燃料電池からの発電出力により複数の電力消費機器の全てに必要な電力を供給可能な燃料電池発電装置において、
前記電力消費機器のうち運転状態にある電力消費機器を停止するための停止要求信号が入力されたときであって、該電力消費機器の停止が行われた際に燃料電池の発電出力があらかじめ規定された最低出力値以下になるか否かを判断すると共に、最低出力値以下になると判断された場合は、前記電力消費機器を停止させるための停止信号を一定時間遅らせる制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項３】
電力会社の電力系統と燃料電池を独立して運転し、かつ該燃料電池からの発電出力により複数の電力消費機器の全てに必要な電力を供給可能な燃料電池発電装置において、
前記電力消費機器のうち運転状態にある電力消費機器を停止するための停止要求信号が入力されたときであって、該電力消費機器の停止が行われた際に前記燃料電池の発電出力があらかじめ規定された最低出力値以下になるか否かを判断すると共に、最低出力値以下になると判断された場合は、前記電力消費機器の運転を、他の停止中の電力消費機器が運転を開始して燃料電池の発電出力が規定された最低値を下回らない状況となった時点まで継続させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電力消費機器（以下負荷機器と称する）の起動・停止あるいは負荷変化情報と協調して運転を行う燃料電池発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力会社等の電力系統と連系して運転し、ある施設内の複数の負荷機器に電力を供給する燃料電池は、各負荷機器の起動・停止、あるいは負荷変化には無関係に一定出力運転を行っているケースが多かった。
【０００３】
この場合、施設内の複数の負荷機器が同時に運転を開始して施設全体の電力消費が過大となり、電力系統からの受電電力が一時的に大きくなったり、逆に複数の負荷機器が同時に停止した場合は燃料電池で発電された電力を電力系統に逆流させる逆潮流の運用が行われていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、受電電力の一時的な増加は契約電力量の増加や受電設備容量の増大、あるいは燃料電池自体の容量アップにつながり、また燃料電池の発生電力の電力系統への逆潮流電力に対しては電力会社の電力買い取り料金が発電のために消費される燃料代金よりも低く設定されていることから、いずれも経済的に不利な結果となっていた。
【０００５】
上記の対策の一つとして、電力系統からの受電電力が一定になるように燃料電池の発電出力を制御する方法をとる場合がある。この場合は、電力系統からの受電電力の増加の問題が多少軽減される程度であり、依然として契約電力量の増加や電力系統への逆潮流の問題は残る。
【０００６】
一方、燃料電池が電力系統と独立して運転される場合でも、施設内の負荷機器が同時に運転を開始することを考慮すると、燃料電池の容量をすべての負荷機器の消費電力の合計値に設定する必要が生じ、過剰設備となる問題があった。また、複数の負荷機器が同時に停止した場合は、燃料電池の出力が極端に絞られ、発電効率の低い運転となる等、経済的に不利となる状況が生じていた。
【０００７】
本発明は、以上述べた従来の技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的とするところは、受電電力の一時的な増大による基本料金のアップや経済的に不利となる逆潮流運転を回避し、また燃料電池の容量を必要以上に大きくすることを防止し、運用コストの最適化を図るために有効な燃料電池発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、電力会社の電力系統と燃料電池を独立して運転し、かつ該燃料電池からの発電出力により複数の電力消費機器の全てに必要な電力を供給可能な燃料電池発電装置において、
前記電力消費機器のうち非運転状態にある電力消費機器からの起動要求信号が入力されたとき、該電力消費機器が運転を開始した際に前記燃料電池の発電出力が最高出力値をオーバーするか否かを判断すると共に、該オーバーすると判断された場合は前記電力消費機器の運転開始を待機の状態とし、前記燃料電池の発電出力が最高出力値をオーバーしない状態に移行した時点で前記起動要求信号を発した電力消費機器に運転開始許可信号を与える制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池発電装置である。
【０００９】
請求項１に対応する発明によれば、次のような問題点が改善される。すなわち、燃料電池が電力系統と独立して運転される場合は、系統連系の場合と異なり、施設内の電力消費機器の消費電力の合計値が燃料電池の発電容量をオーバーした時点で、運転中のすべての電力消費機器への電力供給が停止してしまう。これに対して請求項８に対応する発明によれば、ある電力消費機器が運転を開始するに当ってこの問題が発生しないことを確認でき、問題が発生しない状態で運転を開始できる。
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、電力会社等の電力系統と燃料電池を独立して運転し、かつ該燃料電池からの発電出力により複数の電力消費機器の全てに必要な電力を供給可能な燃料電池発電装置において、
前記電力消費機器のうち運転状態にある電力消費機器を停止するための停止要求信号が入力されたときであって、該電力消費機器の停止が行われた際に燃料電池の発電出力があらかじめ規定された最低出力値以下になるか否かを判断すると共に、最低出力値以下になると判断された場合は、前記電力消費機器を停止させるための停止信号を一定時間遅らせる制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池発電装置である。
【００１１】
請求項２に対応する発明によれば、次のような状態のとき有効である。すなわち、燃料電池が電力系統と独立して運転される場合は、系統連系の場合と異なり、施設内の電力消費機器の消費電力の合計値と燃料電池の発電出力が等しい状態を保つ。ここで電力消費機器の消費電力の合計値が燃料電池の定格容量と比べて低い値となる状態としては、複数の機器が同時に停止しているケースが考えられ、発電効率が低下したり、設備利用率が低下したりする。また、この反動として複数の機器が同じ時間帯で運転状態となり、消費電力が過大となることが想定される。
【００１２】
請求項２に対応する発明によれば、消費電力の大幅な変化を平準化することができ、燃料電池発電装置の定格容量を、必要最低限の値とすると共に、経済的運用が可能となる。
【００１３】
前記目的を達成するため、請求項３に対応する発明は、電力会社の電力系統と燃料電池を独立して運転し、かつ該燃料電池からの発電出力により複数の電力消費機器の全てに必要な電力を供給可能な燃料電池発電装置において、
前記電力消費機器のうち運転状態にある電力消費機器を停止するための停止要求信号が入力されたときであって、該電力消費機器の停止が行われた際に前記燃料電池の発電出力があらかじめ規定された最低出力値以下になるか否かを判断すると共に、最低出力値以下になると判断された場合は、前記電力消費機器の運転を、他の停止中の電力消費機器が運転を開始して燃料電池の発電出力が規定された最低値を下回らない状況となった時点まで継続させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池発電装置である。
【００１４】
請求項３に対応する発明によれば、請求項２の作用と同様であり、複数の機器が同時に停止しているケースを回避することで、消費電力の大幅な変化を平準化することができ、燃料電池の定格容量を必要最低限の値とすると共に、経済的運用が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、受電電力の一時的な増大による基本料金のアップや経済的に不利となる逆潮流運転を回避し、また燃料電池の容量を必要以上に大きくすることを防止するのに有効な燃料電池発電装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る燃料電池発電装置の第１〜第３の実施形態を説明するためのブロックである。始めに、図１を参照して第１の実施形態について説明する。電力会社等の電力系統１と、以下に述べる構成、すなわち燃料電池３、複数の電力消費機器（自動機器）４１，４２、複数の電力消費機器（手動機器）５１，５２、制御手段６を備えた施設２からなっている。なお、施設２内には、４１，４２，５１，５２以外の電力消費機器がある場合も含まれる。
【００１８】
燃料電池３は、電力系統１と連系して運転し、複数の電力消費機器４１，４２、５１，５２に、その電力の一部または全てを供給するものであって、例えばパソコンから構成され、次のような機能を有する制御手段６を備えたものである。なお、燃料電池３と、制御手段６と、電力消費機器４１，４２、５１，５２相互間は、図示しない信号ケーブルで電気的に接続されている。
【００１９】
制御手段６には、電力消費機器４１，４２からの後述する起動要求信号４ａ１、４ａ２が夫々入力されるように構成され、該起動要求信号４ａ１、４ａ２が入力されたとき、燃料電池３に対して出力増加指令６ｂ１，６ｂ２が与えられると同時に、電力消費機器４１，４２に対して起動許可信号６ａ１、６ａ２が与えられるようになっている。
【００２０】
制御手段６は、具体的には電力消費機器４１，４２のうち非運転状態にある電力消費機器例えば４１からの起動要求信号４ａ１が入力されたとき、該起動要求信号４ａ１を発した電力消費機器４１を運転するに必要な分だけ燃料電池３に対して該発電出力を増加する出力増加指令６ｂ１を与えると同時に、該起動要求信号４ａ１を発した電力消費機器４１に対して起動許可信号６ａ１を与えるものである。
【００２１】
ここで、電力消費機器４１，４２は、エアコンや冷蔵庫などで構成され、いずれも起動状態、停止状態、負荷変化状態などを、その機器自身で判断するもので、例えば設定温度と実測温度の差に応じて、起動要求信号、停止要求信号、負荷変化信号を自動的に出力するものである。
【００２２】
一方、電力消費機器５１，５２は電気掃除機やヘアドライヤー、エレベータなどで構成され、いずれも手動操作で起動指令、停止指令、負荷変化指令などを与えることができるものである。
【００２３】
このような構成のものにおいて、電力会社等の電力系統１と燃料電池３と連系して運転し、該電力系統１からの受電電力及び該燃料電池３からの発電出力により複数の電力消費機器４１，４２、５１，５２の全てに必要な電力を供給可能であって、今仮に電力消費機器４１，４２、５１，５２のうちの５１，５２の２個を電力系統１からの受電電力のうちの契約電力の範囲内で運転しているものとする。
【００２４】
次に、この様な構成を有する燃料電池発電装置の作用効果について説明する。非運転状態にある電力消費機器４１，４２のうちの例えば一つ４１の起動要求信号（運転開始の必要性が生じた際、つまり温度設定値に対して実際の温度の差が所定値を超えたと電力消費機器４１から自動的に出力される信号）は、電力消費機器４１から起動要求信号４ａ１が制御手段６に送られる。
【００２５】
制御手段６からは、予め起動要求信号４ａ１が入力されている電力消費機器４１の消費電力分だけ発電出力を増加させる出力増加指令６ｂ１を、燃料電池３に送ると同時に起動要求信号４ａ１が出されている電力消費機器４１に対しては、起動許可信号（起動信号）６ａ１を送る。
【００２６】
このように、燃料電池３の出力増加を電力消費機器４１の起動と同時に行うことができるので、施設２における電力消費量の増加分の全てが直接電力系統１からの受電電力の増加として現れずに燃料電池３の出力変化として吸収できる。
【００２７】
このため、施設２の電力消費機器４１が起動しても施設２全体の受電電力量は、電力消費機器５１と５２の電力消費量の合計にとどめることが可能となり、最大受電電力量（契約電力）を更に電力消費機器４１、４２の電力消費量を上乗せするなど、必要以上に大きな値とすることを回避できる。
【００２８】
また、電力消費機器４１、５１，５２の大部分またはすべての消費電力を燃料電池が供給している場合を想定し、燃料電池３の発電出力が最大の状態で新たに電力消費機器４２が起動要求信号４ａ２を発した場合は、他の電力消費機器５１が停止して燃料電池３の発電出力が減少した時点で起動要求信号４ａ２を出していた電力消費機器４２を起動することにより、燃料電池３の定格容量を過剰なものとすることを回避できる。
【００２９】
第２の実施形態は、第１の実施形態の制御手段６を次のようにしたものである。制御手段６は、電力消費機器４１，４２、５１，５２のうちの５１，５２を電力系統１からの受電電力のうちの契約電力の範囲内で運転し、電力消費機器のうちの残りの非運転状態にある電力消費機器４１，４２の中から起動要求信号４ａ１が入力されたとき、該起動要求信号４ａ１を発した電力消費機器４１を運転するに必要な分だけ燃料電池３に対して該発電出力を増加する出力増加指令６ｂ１を与えると同時に、この出力増加指令６ｂ１を与えた後一定時間経過後に該起動要求信号４ａ１を発した電力消費機器４１に対して起動信号６ａ１を与えるように構成されている。
【００３０】
この場合は、「一定の時間」としては通常、燃料電池３が出力増加を開始してから目標出力に到達するまでにかかる時間の５０％から９０％程度の間で設定するのが望ましい。１ｋW〜数十ｋWの家庭用、または業務用の燃料電池の場合、数秒から数十秒のオーダーである。
【００３１】
この実施形態において、燃料電池３の発電出力が最大で、これ以上の出力上昇が出来ない場合でも、「一定時間」を多目（たとえば１分程度）に設定し、待機中を知らせる報知手段例えばブザー音で告知することにより、手動で自由に入／切できる他の電力消費機器５１，５２のスイッチを切る対応が可能になるので、かかる後に電力消費機器４１，４２の起動ができる様になる。
【００３２】
以上述べた第２の実施形態も第１の実施形態と同様な効果が得られる。
【００３３】
第３の実施形態は、第１の実施形態の制御手段６を次のようにしたものである。制御手段６は、電力消費機器４１，４２、５１，５２のうちの５１，５２を電力系統１からの受電電力のうちの契約電力の範囲内で運転し、電力消費機器４１，４２、５１，５２のうちの残りの非運転状態にある電力消費機器４１，４２の中から起動要求信号４ａ１が入力されたとき、該起動要求信号４ａ１を発した電力消費機器４１を運転するに必要な分だけ燃料電池３に対して該発電出力を増加する出力増加指令６ｂ１を与えると共に、この出力増加指令６ｂ１により該燃料電池３の発電出力の増加が完了した後に該起動要求信号４ａ１を発した電力消費機器４１に対して起動信号６ａ１を与えるようになっている。
【００３４】
以上述べた第３の実施形態によれば、起動要求信号が出されている電力消費機器４１に対しては、燃料電池３の発電出力が目標出力に到達したことを制御手段６が認識した後に電力消費機器４１に対して起動許可信号を与える。この結果、第２の実施形態と同様な効果が得られる。
【００３５】
第４の実施形態は、第１の実施形態の制御手段６を次のようにしたものである。制御手段６は、図２に示すように電力消費機器４１，４２、５１，５２のうちの５１，５２を電力系統１からの受電電力のうちの契約電力の範囲内で運転し、電力消費機器のうちの残りの運転状態にある電力消費機器４１，４２の中から停止要求信号４ｂ１が入力されたとき、該停止要求信号４ｂ１を発した電力消費機器４１を停止するに必要な分だけ燃料電池３に対して該発電出力を減少する出力減少指令６ｃ１を与えると同時に、該停止要求信号４ｂ１を発した電力消費機器４１に対して停止許可信号６ｄ１を与えるようになっている。
【００３６】
この場合の停止要求信号４ｂ１は、電力消費機器４１自身が目標温度と実際の温度の差が所定値になったとき制御手段６に出力される。停止要求信号４ｂ１が制御手段６に入力されると、制御手段６から燃料電池３に対して該停止要求信号４ｂ１を発した電力消費機器４１の消費電力分だけ減少させる出力減少指令６ｃ１を与えると同時に、該停止要求信号４ｂ１を発した電力消費機器４１に対して停止許可信号６ｄ１が与えられる。
【００３７】
この第４の実施形態によれば、燃料電池３の出力減少を電力消費機器４１の停止と同時に行うことができるので、電力消費量の減少分が直接受電電力の減少として現れずに燃料電池３の出力減少として吸収できる。特に、施設２の全体の消費電力と燃料電池３の出力が近い状態で運転されている場合、突然電力消費機器４１が停止しても燃料電池３が急激な消費電力の変化に追従できず逆潮流（燃料電池の発電電力が電力系統に逆に流れること）が発生するので、これを防止するのに有効である。
【００３８】
第５の実施形態は、第１の実施形態の制御手段６を次のようにしたものである。制御手段６は、図２に示すように電力消費機器４１，４２、５１，５２のうちの５１，５２を電力系統１からの受電電力のうちの契約電力の範囲内で運転し、電力消費機器のうちの残りの運転状態にある電力消費機器４１，４２の中から停止要求信号４ｂ１が入力されたとき、該停止要求信号４ｂ１を発した電力消費機器４１を停止するに必要な分だけ燃料電池３に対して該発電出力を減少する出力減少指令６ｃ１を与えた後一定時間経過後に該停止要求信号４ｂ１を発した電力消費機器４１に対して停止許可信号６ｄ１を与えるように構成したものである。
【００３９】
この場合の「一定時間」としては通常、燃料電池３が出力減少を開始してから目標出力に到達するまでにかかる時間の５０％から９０％程度の間で設定するのが望ましい。１ｋW〜数十ｋWの家庭用、または業務用の燃料電池の場合、通常は数秒のオーダーである。
【００４０】
この第５の実施形態によれば、前述の第１から第４の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００４１】
第６の実施形態は、第１の実施形態の制御手段６を次のようにしたものである。制御手段６は、図２に示すように電力消費機器４１，４２、５１，５２のうちの５１，５２を電力系統１からの受電電力のうちの契約電力の範囲内で運転し、電力消費機器のうちの残りの運転状態にある電力消費機器４１，４２の中から停止要求信号４ｂ１が入力されたとき、該停止要求信号４ｂ１を発した電力消費機器４１を運転するに必要な分だけ燃料電池３に対して該発電出力を減少する出力減少指令６ｃ１を与えると同時に、この出力減少指令６ｃ１により該燃料電池３の発電出力の減少が完了した後に該停止要求信号４ｂ１を発した電力消費機器４１に対して停止許可信号６ｄ１を与えるように構成したものである。
【００４２】
この第６の実施形態によれば、燃料電池３の出力減少を電力消費機器４１の停止に先行して行うことができるので、電力消費量の減少分が直接受電電力の減少として現れずに燃料電池発電装置の出力減少として吸収できる。特に、施設２の全体の消費電力と燃料電池３の出力が近い状態で運転されている場合、突然電力消費機器４１が停止しても燃料電池３が急激な消費電力の変化に追従できず逆潮流（燃料電池３の発電電力が電力系統１に逆に流れること）が発生するので、これを防止するのに有効である。
【００４３】
第７の実施形態は、第１の実施形態の制御手段６を次のようにしたものである。制御手段６は、図３に示すように電力消費機器４１，４２、５１，５２のうちの５１，５２を電力系統１からの受電電力のうちの契約電力の範囲内で運転し、電力消費機器４１のうちの負荷を変化する負荷変化要求信号４ｃ１が入力されたとき、該負荷変化要求信号４ｃ１を発した電力消費機器４１の負荷を変化する変化分だけ燃料電池３に対して該発電出力を増加叉は減少する負荷変化指令６ｅ１を与えた後、叉は前記負荷変化指令を出した後一定時間後、或いは該燃料電池の発電出力が目標発電出力に到達した後に、負荷変化要求信号４ｃ１を発した電力消費機器４１に対して負荷変化許可信号６ｆ１を与えるように構成したものである。
【００４４】
以上述べた第７の実施形態によれば、電力消費機器４１，４２のうちの例えばひとつ４１から負荷変化要求信号が制御手段６に入力された際は、制御手段６からは、送られてきた電力消費機器４１の消費電力変化分だけ発電出力を変化させる出力変化指令が、燃料電池３に対して与えられる。
【００４５】
そして、負荷変化要求信号が出されている電力消費機器４１に対しては、燃料電池３に出力変化指令を出したと同時か、叉は一定時間経過後、あるいは燃料電池３の発電出力が目標出力まで変化を完了したことを制御手段６が認識した後に電力消費機器４１に対して負荷変化させる負荷変化許可信号が与えられる。
【００４６】
この第７の実施形態の作用効果は、第１〜第６の実施形態と同様である。
【００４７】
図４は、本発明に係る燃料電池発電装置の第８の実施形態を説明するためのブロックである。電力会社等の電力系統１と燃料電池３を独立して運転し、かつ該燃料電池３からの発電出力により複数の電力消費機器４１，４２、５１，５２の全てに必要な電力を供給可能な燃料電池発電装置において、電力消費機器４１，４２のうち非運転状態にある例えば電力消費機器４１からの起動要求信号４ｄ１が入力されたとき、該電力消費機器４１が運転を開始した際に燃料電池３の発電出力が最高出力値をオーバーするか否かを判断すると共に、該オーバーすると判断された場合は電力消費機器４１の運転開始を待機の状態とし、燃料電池３の発電出力が最高出力値をオーバーしない状態に移行した時点で起動要求信号４ｄ１を発した電力消費機器４１に運転開始許可信号６ｇ１を与える制御手段６を備えたものである。
【００４８】
以上のように構成した第８の実施形態の作用効果について説明する。電力消費機器４１，４２のうち例えば４１において、例えば目標温度と実際の温度の差が所定値を超えたとき起動要求信号４ｄ１が発せられ、これが制御手段６に入力された際は、電力消費機器４１から起動要求信号４ｄ１が制御手段６に送られる。
【００４９】
制御手段６では、燃料電池３の現在の発電出力を監視しており、この発電出力に電力消費機器４１が起動した際の消費電力が追加された場合、燃料電池３の定格出力（最高出力値）をオーバーするか否かを判断し、オーバーすると判断した場合は電力消費機器４１に起動開始許可信号６ｇ１を出すのを一時延期する。
【００５０】
他の電力消費機器４２，５１，５２のいずれかが停止して燃料電池３の発電出力が定格出力をオーバーしない状態に移行したことが制御手段６にて確認された段階で、制御手段６より電力消費機器４１に起動許可信号６ｇ１が発せられる。
【００５１】
この結果、以上述べた第８の実施形態によれば、電力消費機器５１，５２または４１，４２が集中的に運転状態となって燃料電池３の発電能力をオーバーする様な事態になることを回避でき、燃料電池発電装置の設備規模を必要最小限に抑制することで設備コストの削減が可能となる。また、燃料電池３の設備利用率を高くとることで設備の償却費も有利となり、発電効率の高い領域での運用ができるので、ランニングコストの低減が可能となる。
【００５２】
なお、この場合も、第２の実施形態で述べたと同様に、起動待機の状態になったことを知らせる報知手段例えばブザー等を設置すれば、積極的に手動で自由に入／切できる他の電力消費機器５１，５２のスイッチを切る対応が可能になるので、電力消費機器４１，４２の起動ができる状態とすることができる。
【００５３】
第９の実施形態は、第８の実施形態の制御手段６を次のようにしたものである。すなわち、図５に示すように電力消費機器４１，４２のうち運転状態にある電力消費機器４１を停止するための停止要求信号４ｅ１が入力されたときであって、該電力消費機器４１の停止が行われた際に燃料電池３の発電出力があらかじめ規定された最低出力値以下になるか否かを判断すると共に、最低出力値以下になると判断された場合は、電力消費機器４１を停止させるための停止信号６ｈ１を一定時間遅らせるように構成されている。
【００５４】
ここで、電力消費機器４１，４２の一例として冷蔵庫をあげると、庫内の温度が設定温度まで下がり、コンプレッサのスイッチが切れる状態でも、燃料電池３の発電出力が最低出力を割り込む場合はスイッチを切るのを数分間延期したり、庫内の温度を更に１℃低く再設定する運転方法が考えられる。こうしておけば、次回にコンプレッサのスイッチが入るタイミングを後ろにずらすことができ、負荷平準化に寄与できる。
【００５５】
以上述べた第９の実施形態によれば、前述した図１のように電力系統１と連系している場合と異なり、施設２内の電力消費機器４１，４２、５１，５２の消費電力の合計値と燃料電池３の発電出力が等しい状態を保つ。ここで電力消費機器４１，４２の消費電力の合計値が燃料電池３の定格容量と比べて低い値となる状態としては、複数の電力消費機器４１，４２が同時に停止しているケースが考えられ、この反動として複数の電力消費機器４１，４２が同じ時間帯で運転状態となることが想定される。第９の実施形態に述べた燃料電池発電装置を用いることで、この様な消費電力の大幅な変化を平準化する事ができ、燃料電池３の定格容量を、必要最低限の値とすることが可能となる。
【００５６】
第１０の実施形態は、第８の実施形態の制御手段６を次のようにしたものである。すなわち、制御手段６は、図５に示すように電力消費機器４１，４２のうち運転状態にある電力消費機器４１を停止するための停止要求信号４ｅ１が入力されたときであって、該電力消費機器４１の停止が行われた際に燃料電池３の発電出力があらかじめ規定された最低出力値以下になるか否かを判断すると共に、最低出力値以下になると判断された場合は、電力消費機器４１の運転を、他の停止中の電力消費機器、例えば４２，５１，５２のいずれかが運転を開始して燃料電池３の発電出力が規定された最低値を下回らない状況となった時点まで継続させるように構成したものである。
【００５７】
以上述べた第１０の実施形態によれば、第８の実施形態と同様に、複数の電力消費機器４１，４２が同時に停止しているケースを回避することで、消費電力の大幅な変化を平準化することができ、燃料電池３の定格容量を必要最低限の値とすることが可能となる。
【００５８】
以上述べた各実施形態によれば、施設の電力消費量を平準化して適正な範囲内に収めることができ、最大消費電力量（契約電力）を必要以上に大きな値とすることを回避できるので、受変電設備のコストや契約電力料金を低く抑えることができ、更に逆潮流も防止できる。
【００５９】
また、燃料電池の設備規模を必要最小限に抑制することで設備コストの削減が可能となると共に燃料電池の設備利用率を高くとることで設備の償却費も有利となり、高い発電効率の領域での運用時間も長くとれるので、ランニングコストの低減が可能となる。
【００６０】
本発明は前述した実施形態に限定されず、以下のように変形して実施できる。
【００６１】
例えば、図１及び図２において、電力消費機器として自動機器を２個、手動機を
２個を使用した例を説明したが、この個数に限らず複数個であれば何個でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の燃料電池発電装置に係る第１〜第３の実施形態を説明するためのブロック図。
【図２】本発明の燃料電池発電装置に係る第４〜第６の実施形態を説明するためのブロック図。
【図３】本発明の燃料電池発電装置に係る第７の実施形態を説明するためのブロック図。
【図４】本発明の燃料電池発電装置に係る第８の実施形態を説明するためのブロック図。
【図５】本発明の燃料電池発電装置に係る第９及び第１０の実施形態を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
【００６３】
１…電力系統、２…施設、３…燃料電池、４１，４２…電力消費機器（自動機器）、５１，５２…電力消費機器（手動機器）、６…制御手段。
【図１】
2007299765.tif 000003
【図２】
2007299765.tif 000004
【図３】
2007299765.tif 000005
【図４】
2007299765.tif 000006
【図５】
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